Каково общее время подъема вертикально брошенного тела, если последняя 1/4 часть пути занимает 3 секунды? Какая была
Каково общее время подъема вертикально брошенного тела, если последняя 1/4 часть пути занимает 3 секунды? Какая была начальная скорость тела? (Ответ: 6 сек/ 60 м/с)
16.11.2023 07:40
Разъяснение:
Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение движения тела. Вертикальный бросок происходит под действием силы тяжести, поэтому можно использовать следующее уравнение:
h = v₀t + (1/2)gt²
где:
h - высота подъема
v₀ - начальная скорость
t - время
g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с²)
Мы знаем, что последняя 1/4 часть пути занимает 3 секунды.
Поскольку время подъема в вертикальном броске равно времени спуска, время подъема равно 3 секунды.
Зная это, мы можем написать уравнение для полного пути, подставив известные значения:
h = v₀t + (1/2)gt²
h = v₀ * 3 + (1/2)*9.8*(3)²
Мы также знаем, что последняя 1/4 часть пути занимает 3 секунды, что означает, что оставшаяся часть пути занимает 9 - 3 = 6 секунд.
Теперь мы можем записать уравнение, используя оставшуюся долю времени:
h = v₀ * 6 + (1/2)*9.8*(6)²
Мы знаем, что первое уравнение соответствует 3/4 части полного времени, а второе уравнение соответствует 1/4 части полного времени.
Решая это уравнение, мы можем найти начальную скорость (v₀).
Пример:
Задача: Каково общее время подъема вертикально брошенного тела, если последняя 1/4 часть пути занимает 3 секунды? Какая была начальная скорость тела?
Решение:
У нас есть два уравнения:
v₀*3 + (1/2)*9.8*(3)² = v₀*6 + (1/2)*9.8*(6)²
Теперь мы можем решить это уравнение, чтобы найти начальную скорость тела (v₀):
3v₀ + 44.1 = 6v₀ + 176.4
3v₀ - 6v₀ = 176.4 - 44.1
-3v₀ = 132.3
v₀ = 132.3 / (-3)
v₀ = -44.1 м/с
Таким образом, начальная скорость тела составляет -44.1 м/с, а общее время подъема равно 6 секундам.
Совет:
Для лучшего понимания и решения подобных задач, важно запомнить уравнения движения (как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях) и основы физики.
Проверочное упражнение:
Если тело вертикально брошено вверх со скоростью 20 м/с, сколько времени оно будет в воздухе до того, как вернется на землю? (Учитывайте, что ускорение свободного падения равно 9.8 м/с²).